《c++ primer》——3 标准库bitset类型

标准库bitset类型

bitset类简化处理二进制位的有序集，每个位可能包含0和1。

使用bitset类，包含相应的头文件：

#include <bitset>
using std::bitset;

bitset对象的初始化

bitset类似于vector，也是一种标准库容器，只不过它的初始化需要声明的是bitset对象的长度而不是类型。

给出的长度必须是一个常量表达式，整型字面值常量或是已用常量值初始化的const对象

bitset<32> bit;
int n;
cin >> n;
bitset<n> bit2;//error

1. 用unsigned值初始化bitset对象

unsigned long值将转化为二进制模式储存，bitset对象中的每一位将对应二进制数的每一位。

若二进制数超出bitset的长度，则二进制数的高阶位将被丢弃。如：

二进制数 1101 1011 1111 0111 1001 十进制数为 900985

bitset对象的长度为16，bitset<16> 则bitset对象将只存储低16位的二进制数即，1011 1111 0111 1001。

若二进制数小于bitset对象的长度，则bitset对象的超出部分，将补0

2. 用string对象初始化bitset对象

string对象直接表示为位模式，string对象的字符串读入到bitset对象的顺序为从右到左，即

string s(“1100”);

bitset<16> bit(s);

那么bit[0]=0,bit[1]=0,bit[2]=1,bit[3]=1,bit其余位数为0

也可以将string对象的一部分作为bitset对象的初始值

int main()
{
string s("1000110011");
bitset<16> bit1(s,4,4);//从s[4]开始转换四个二进制位，从右向左开始
cout << bit1 << endl;
bitset<16> bit2(s, 4);//从s[4]开始转换
cout << bit2 << endl;
getchar();
return 0;
}

bitset对象上的操作






分为以下几大类：

1. 测试整个bitset对象(全体)

bitset<4> bit1;// all set to 0
bool is_set = bit1.any();//整个bitset对象中如果含有1，则返回true，否则返回false
bool is_not_set = bit1.none();//整个bitset对象中如果全为0，则返回true，否则返回false
size_t bits_set = bit1.count();//return number of bits that are on

size_t是定义在cstddef头文件中的，是一个与机器无关的unsigned类型

2. 访问bitset对象中的位

bitset<32> bit;
for (int index = 0; index != 32; index += 2)
{
bit[index] = 1;
}
for (int index = 0; index != 32; index += 2)
{
bit.set(index);//set to 1
bit.reset(index);//set to 0
}
if (bit.test(i))//return true if bit[i] is on
if (bit[i])//bit[i] is on

注意：在bitset对象中遍历，下标用的是int类型，因为此时我们已经知道bitset对象的长度了，并且bitset标准容器没有定义size_type类型。

3.对整个bitset对象进行设置

bit.reset(); //set all the bits to 0
bit.set() ;// set all the bits to 1
bit.flip();//reverses value of all bits
bit.flip[index]; //reverses value of index bit
bit[index].flip();//reverses value of index bit

4.获取bitset对象的值

to_ulong返回unsigned long类型的值，该值的二进制位模式与bitset对象相同，但bitset对象的长度要小于或等于unsigned long对象的长度，否则会产生异常。

int main()
{

bitset<32> bit(0xffff);
unsigned long data = bit.to_ulong();
cout << data << endl;
getchar();
return 0;
}

5.输出二进制位

int main()
{

bitset<32> bit(0xffff);
cout << "bit: " << bit << endl;
getchar();
return 0;
}

6.使用位操作符

bitset类支持内置的位操作符。

注意：二进制数高阶位位于左侧，低阶位位于右侧!